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摘 要：科技自立就是掌握要关键核心技术，科技自强就是能够面向世界科技前沿自主领航，基础研究是支撑科技自立自强的国之柱石。结合基础研究的分类与特点，以及我国科技发展所面临的形势和任务，针对传统路径的缺失环节，文章探索了基础研究能力提升的新路径，并提出锻造战略科技力量的建议：打造多元化、多梯度的国家战略科技力量;全面布局重大科技基础设施，夯实基础研究的物质基础;鼓励企业开展应用基础研究，构建基础研究支撑产业创新，产业创新反哺基础研究的科技创新大循环。
一、引言
中国共产党第十九届中央委员会第五次会议公报提出“把科技自立自强作为国家发展的战略支撑”。这是党中央面对当今世界百年未有之大变局，积极应对新一轮科技和产业变革所做出了的重大战略论断。科技自立自强有两层含义，一是科技自立，二是科技自强。科技自立就是要将关键核心技术掌握在自己手里，确保国家安全和产业供应链安全，科技自强就是能够面向世界科技前沿自主领航，具备强大的原始创新能力。
科技自立自强的提出有着复杂的国内国际背景。“十三五”时期我国科技实力跃上新的大台阶，创新型国家建设取得重大进展。根据世界知识产权组织发布的全球创新指数，我国排名从2015年的第29位跃升至2019年的第14位。在量子信息、铁基超导、干细胞、合成生物学等方面取得一批重大原创成果，嫦娥四号首登月背，北斗导航全球组网，C919首飞成功，悟空、墨子等系列科学实验卫星成功发射。在不少领域我国已经进入世界前沿，前面没有样板可以模仿，只有自主探索，打造强大的原始创新能力，才能继续开辟新航线，发现科学的新大陆，真正实现科技自强。
尽管我国科技发展取得了前所未有的进步，但在不少高端核心的技术、工艺、元件、材料和装备等方面，仍然存在受制于人的短板和“卡脖子”的地方。在国际环境不确定性因素增加，逆全球化思潮泛起，单边主义抬头的背景下，单纯依靠引进与合作获取先进技术的模式存在重大隐患，一旦引进或合作的国家中止供应，就可能引发行业危机，甚至危及国家安全。美国制裁中兴、华为事件则直接暴露了我国高科技产业关键核心技术受制于人的软肋，只有将关键核心技术掌握在自己手里，才能真正实现科技自立。
二、基础研究是支撑科技自立自强的基石
基础研究是科学研究的基础，是提升原始创能力的“源头活水”，无论是在科技前沿领域开展自主探索，还是攻克“卡脖子”技术，都需要坚实的基础研究能力作为支撑。在新一轮科技革命和产业变革中，量子、信息、生命、新材料、新能源等领域需要科学理论的支撑，总体上遵循从科学理论到技术创新，再到产业革命的发展軌迹，科学理论出现重大突破从而引发技术飞跃和产业革命的例子不胜枚举。习近平总书记指出：我国面临的很多“卡脖子”技术问题，根子是基础理论研究跟不上，源头和底层的东西没有搞清楚。
（一）基础研究能力提升的传统路径
按研究内容科学研究传统上可划分为基础研究和应用研究。一般来讲，基础研究是为了增加人类对自然的认识，研究问题的提出多源于科学家的兴趣或好奇心，如对古代生物、高等数学、宇宙起源的研究，其不会直接带来经济效益。应用研究则是人类为了解决实际中的问题所开展的科学研究，虽然也丰富了人类对自然的认识，但应用研究的出发点是解决问题，是改善人类的生存状况，如对医药、建筑、能源、通信的研究，其可以直接带来经济效益。
传统路径的逻辑基础：从成果形式来看，基础研究成果常表现为一般的原则、理论或规律，并以论文的形式在科学期刊上发表或学术会议上交流;从研究主体来看，基础研究一般由科学家承担，因而过去国内普遍认为高等院校和科研院所才是基础研究的主力军;从研究特点来看，基础研究具有投资大、周期长、风险高的特点，且不能直接带来经济效益，具有明显的公益性，这使得企业对于基础研究投入缺乏热情，而更加青睐应用研究，基础研究需要政府等公共部门来干预和提供。因此，传统上提升基础研究能力的路径往往是推进高水平研究型大学和科研机构建设，加强基础学科建设，加大对基础研究资金的投入，加强对人才的培养等。
（二）传统路径的缺陷分析
传统路径虽有其逻辑上的合理之处，但也有明显缺陷：一是市场化创新主体缺失，没有形成打造多元化、多梯队国家战略科技力量的系统观点;二是要素投入主要概括为人力与资金两大类，对“物力”即大型科研仪器装备关注较少。三是对企业开展应用基础研究的抑制因素分析不够，缺乏有针对性的激励政策。
传统路径之所以存在缺陷，是因为其关于科学研究的二分法，将基础研究和应用研究隔离开来。在实践中，基础科学和应用研究是可以互动的，还有一类“应用激发的基础研究”。美国学者司托克斯曾设计了“巴斯德象限”模型，以微生物学之父巴斯德所做牛奶杀菌试验的例子阐释了“应用激发的基础研究”，说明科研过程中的认识世界和知识应用的目的是可以兼顾的。他用二维象限的方法，将平面划分为4个区域（见图2），每个区域对应一类科学研究。第一类指只受认知需求的引导，完全由好奇心驱动的基础研究，被称为波尔1象限;第二类指既受好奇心驱动，又面向应用目的的基础研究，被称为巴斯德2象限;第三类指仅仅追求应用，不追求学理的研究，被称为爱迪生象限;第四类指既没有探索目标，也没有应用目标的研究（侧重经验整理和技能训练）。按照司托克斯的观点，基础研究分为纯基础研究和应用基础研究。纯基础研究是为了推进知识的发展，是由好奇心驱动的，不考虑其成果应用的实际问题。应用基础研究是由解决实际问题产生的，主要为获得应用原理性新知识的独创性研究。
传统路径的缺陷使其不能适应当下的形势变化。第一，全球产业革命和科技变革不断加速，科学研究的创新周期进一步缩短。例如，我国移动通信领域在10年左右的时间里经历了3次迭代，很快由3G时代跃升至5G时代。第二，科学研究正在走向大科学、大交叉、大工程时代，前沿突破愈来愈依靠大型科学仪器装置的运用，重大科学基础设施的建设成为世界大国开展科技博弈与合作的新竞技场。例如，为拍摄首张“黑洞”照片，天文学家们动用了遍布全球的8个国家的毫米/亚毫米波射电望远镜，组成了一个所谓的“事件视界望远镜”。第三，我国头部科技企业逐渐具备跨越基础研究门槛的财力和动力。在《财富》发布的2020年全球500强企业榜单中，中国企业达到133家，蝉联榜首，平均销售收入达669亿美元，超过世界500强平均水平;不少头部科技企业迈入产业技术发展的世界前沿，开始探索未知领域。 （三）基础研究能力提升的新路径
基于对传统路径存在缺陷的分析，借鉴“巴斯德象限”这一模型，结合当前我国科技发展所面临的形势和任务，提升基础研究能力必须有新的路径设计：1.要针对基础研究投资大、周期长、风险高的特点，进一步加大政府对基础研究的投入與整合力度，打造多元化、多梯队的国家战略科技力量;2.推动重大科技基础设施与世界一流高等院校、科研机构、国家实验室等的紧密结合，夯实国家战略科技力量的物质基础;3.要积极鼓励企业开展应用基础研究，打通纯基础研究和纯应用研究之间的通道，激励企业，特别是头部科技企业进入“巴斯德象限”。
三、锻造国家战略科技力量，提升基础研究能力的对策建议
（一）构建主体多元化、多梯度的国家战略科技力量
国家战略科技力量代表了国家科技创新的最高水平，是国家创新体系的中坚力量，以国家实验室为代表的重大创新平台、高水平研究型大学、建制化的国家科研机构等都是国家战略科技力量的组成部分。近年来，国家战略科技力量的空间布局逐步清晰，即布局建设北京怀柔、上海张江、安徽合肥和粤港澳大湾区综合性国家科学中心，支持北京、上海、粤港澳大湾区形成科技创新中心。除了空间布局，还应对国家战略科技力量的组成进行合理的结构布局。
1.主体多元化
国家战略科技力量需要强化政府资源与市场资源的耦合协调，加强公益型创新主体与市场化创新主体的融通创新。国家战略科技力量不仅要包括世界一流高等院校和科研机构、国家重大创新平台等公益型创新主体，也应包括头部科技企业等的市场化主体。从国际经验来看，世界一流企业所具备的研究实力是完全可以在国家乃至世界科技创新中占有一席之地的。例如，美国电话电报公司创立的贝尔实验室，就不同于其他只专注于应用开发的企业研发机构，它既有基础研究又从事应用开发。在历史上，贝尔实验室一共获得8次诺贝尔奖（其中7次诺贝尔物理学奖，1次诺贝尔化学奖），先后设计了UNIX操作系统和C语言，发明了激光器、半导体、蜂窝式移动电话、光纤等。
因此，具备强大研发实力的头部科技企业、企业与高校院所联合设立的高水平研发机构，都应是国家战略科技力量的重要组成部分。世界一流高校、世界一流科研机构、头部科技企业三大创新主体的战略定位应互有侧重、相互协调。高等院校是纯基础研究的主力。科研机构要分类界定，既能自由探索科学前沿，又能面向特定目标。头部企业则应成为产业需求导向的应用基础研究的主力。公益型主体和市场化主体融通创新，打通基础研究和应用研究的双向链接，这是未来国家战略科技力量的发展趋势。
2.主体梯队化
如果说打造战略科技力量体现了我国作为世界科技大国的实力，那么战略科技力量的梯队化建设则是为了解决我国科技大而不强，发展不平衡的问题。“十三五”时期，我国科技实力跃上新的大台阶，已成为世界科技大国，不仅拥有世界上最大规模的科研队伍，而且研发经费支出达到2.21万亿元的天量规模，正在致力于建设世界科技强国。但也应看到，我国科技发展在不同学科、不同产业、不同地区都存在着不平衡、不协调的问题。例如，我国既在量子信息、铁基超导、干细胞、合成生物学等方面取得一批重大原创成果，又在芯片、光刻机、航空发动机、操作系统、工业机器人等方面存在明显短板。
结合我国科技发展的现实和资源布局，战略科技力量可以形成三级梯队。
第一梯队是国家实验室体系。国家实验室是体现国家意志、实现国家使命、代表国家水平，面向国际科技竞争的战略科技力量，是突破型、引领型、平台型一体化的大型综合性研究基地，主要面向世界科技前沿，从事基础性和战略性科研任务，解决事关国家安全和经济社会发展全局的重大科技问题。目前，我国科学技术部批准成立的国家实验室有5家，原批准立项的6家筹建中的国家实验室转为国家研究中心，此后不少省市为冲击国家实验室布局，开始参照国家实验室标准，依托本地优势科技资源来打造高水平实验室。
第二梯队，包括世界一流高等院校、世界一流科研院所、头部科技企业。公益型、研究型高等院校与科研机构，是开展基础研究、理论研究的中坚力量，是培养基础研究人才的摇篮，是众多创新平台的建设主体或参与单位，在完善我国基础研究学科体系，为各类创新主体供给基础研究人才方面发挥着不可替代的作用。头部科技企业具备强大的技术与产品研发团队，拥有较为成熟的商业盈利模式，已逐步具备开展应用基础研究的经济实力和科研实力;要在产业创新、前沿探索的过程中锻造自主领航能力，也急需企业加强应用基础研究能力。
第三梯队是前两个梯队的补充、延伸和融合，包括国家研究中心、国家重点实验室、国家技术创新中心、国家制造业创新中心、国家产业创新中心、国家医学中心等创新平台。这些创新平台有的是国家实验室的后备力量和重要补充，如国家研究中心;有的是产学研协同创新公共平台，既靠近创新源头，又靠近市场需求，以关键技术研发为核心使命，为产业提供源头技术供给，不与高校争学术之名、不与企业争产品之利，如国家技术创新中心;还有的是面向人民生命健康，旨在打造医学高地，提升整体和区域医疗服务能力，如国家医学中心定位为在疑难危重症诊断与治疗、高层次医学人才培养、高水平基础医学研究等方面发挥牵头作用。
（二）全面布局重大科技基础设施，夯实科研装备基座
1.重大科技基础设施是基础研究的核心装备
重大科技基础设施又称大科学装置，是由国家统筹布局，依托高水平创新主体建设的大型复杂科学研究装置或系统，是长期为高水平研究活动提供服务的国家公共设施。世界上比较著名的大科学装置有欧洲核子中心大型强子对撞机、日本超级神冈探测器、美国激光干涉引力波天文台等。重大科技基础设施不同于一般的科学仪器装备，其建设规模大、耗资多、周期长、技术难，建设与运营表现出很强的开放性和国际化，功能是探索未知世界、发现自然规律、实现科技变革，产出主要是科学知识和科技成果，需要长期稳定地运行和发展，才能实现预定的科学技术目标。 重大科技基础设施是打造国家战略科技力量的物质基础，为国家实验室体系提供了核心实验仪器设备支撑，也是建设世界一流高校院所、国家研究中心、国家重点实验室等重大创新平台的关键科学装备。我国现有的5家国家实验室全部建有重大科技基礎设施，有的甚至直接以重大科技基础设施来为实验室命名，如正负电子对撞机国家实验室、北京串列加速器核物理国家实验室、兰州重离子加速器国家实验室。重大科技基础设施是基础研究的核心装备，是大国重器。
2.重大科技基础设施与综合性国家科学中心一体化建设
综合性国家科学中心是指依托重大科技基础设施群，以提升基础研究水平、强化原始创新能力为主的大型开放式研发基地。综合性国家科学中心是重大科技基础设施的集聚区，目前国家已批复北京怀柔、上海张江、安徽合肥和粤港澳大湾区建设综合性国家科学中心。具体来看，北京已建成5MW低温核供热试验堆等重大科技基础设施7项，上海已建成高性能的中能第三代同步辐射光源等4项，合肥已建成稳态强磁场实验装置等3项3，粤港澳大湾区还建有国家超级计算广州中心、深圳国家基因库、中国（东莞）散裂中子源、惠州强流重离子加速器与加速器驱动嬗变研究装置、江门开平中微子实验站等多个装置。
成渝及武汉、西安等城市也在积极争创综合性国家创新中心，拥有或者在建一批重大科技基础设施，如脉冲强磁场装置、精密重力测量装置、高精度地基授时系统等。重大科技基础设施空间布局呈现出由东部沿海地区向中西部内陆地区积极扩展的趋势。
从以上空间布局态势来看，国内科教城市几乎都在积极谋划建设重大科技基础设施。城市建设重大科技基础设施的动力在于重大科技基础设施不仅是基础研究的平台，还能给所在城市带来明显的经济和社会效益。例如，设施建设直接带来的投资、带动高水平研究人才和机构的集聚，进一步强化原有科技资源优势，孕育一批诺奖级或产业前景广阔的科技成果，设施成为城市标志性工程，提升城市美誉度和影响力，丰富和优化城市创新生态和创新网络等。建设重大科技基础设施带来的经济与社会红利，已成为国内大城市在新一轮竞争之中所竞相追逐的要素资源。
（三）支持头部科技企业开展应用基础研究
1.抑制企业基础研究热情的成因
头部企业对基础研究普遍缺乏热情，这可以从“市场失灵”、创新生态、高风险三方面找到原因。（1）基础研究的公益性带来“市场失灵”。基础研究主要表现为知识的生产，知识具有非排他性，即一家公司使用不能排除另一家公司使用，对知识的私人投资回报低于社会回报，企业的基础研究成果很容易溢出或被其他企业“搭便车”。（2）企业缺乏开展基础研究的创新生态。长期以来，我国基础研究活动、基础研究投入、基础研究人才、大型仪器设备、学术交流网络都集中在体制内的高等院校和科研机构，这使得企业在基础研究上缺人才、缺设备、缺信息，难以越过基础研究的门槛。（3）基础研究具有创新周期长、研发投入大和结果高度不确定的特点，使得企业面临较大的风险。在“互联网+”不断引爆商业模式创新的当下，国内企业更关注的是短期内流量的增长、规模的扩张和商业价值的快速变现，对长周期、重投入、高风险的基础研究缺乏兴趣。根据OECD数据，2016年中国企业基础研究支出占企业研发总支出的比值仅为0.2%，而美国、日本企业则达到了6%和7.5%，韩国企业甚至接近12%。
2.激励企业开展应用基础研究的建议
针对基础研究的公益性和高风险的特点，国家相关部门应制定鼓励企业开展基础研究的针对性政策，降低企业的研发成本和风险：对企业基础研究方面的投入实行税收优惠，具体操作上建议加大企业基础研究支出的所得税加计扣除比例，对企业购置大型科研设备给予增值税优惠;将各类国家基础研究计划向企业开放，鼓励企业联合高校院所承担国家重大科技专项、国家重点研发计划和自然科学基金项目，支持头部科技企业走出去参与国际大科学计划和大科学工程;通过“悬赏”“揭榜制”等创新科技计划资助方式，引导企业和高校院所共同开展“卡脖子”技术攻关。
针对企业在基础研究创新生态方面的短板，推进产学研深度融合，在基础研究、技术创新和产业化之间建立起有效链接，构建基础研究支撑产业创新、产业创新反哺基础研究的科技创新大循环。鼓励企业与高校院所联合打造实验室、技术中心等创新平台，共同组建产业技术研究院、产业创新联合体等新型研发机构。推动大型仪器设备、重大科学基础设施向企业开放共享。支持企业参与重大科技基础设施、国家实验室建设。构建高校与企业人才联合培养、双向交流的长效机制，支持企业参与各类科研学术交流活动，获取科技前沿动态信息，帮助企业有效融入科研创新网络。
（作者：武汉市科技发展促进中心副主任，研究员）
1. 玻尔，丹麦著名物理学家，是近代原子物理学的重要奠基人。
2. 巴斯德，法国微生物学家，巴氏消毒法发明人。
3. 根据中国科学院重大科技基础设施平台及国家发展和改革委员会网站相关资料整理。
一、引言
中国共产党第十九届中央委员会第五次会议公报提出“把科技自立自强作为国家发展的战略支撑”。这是党中央面对当今世界百年未有之大变局，积极应对新一轮科技和产业变革所做出了的重大战略论断。科技自立自强有两层含义，一是科技自立，二是科技自强。科技自立就是要将关键核心技术掌握在自己手里，确保国家安全和产业供应链安全，科技自强就是能够面向世界科技前沿自主领航，具备强大的原始创新能力。
科技自立自强的提出有着复杂的国内国际背景。“十三五”时期我国科技实力跃上新的大台阶，创新型国家建设取得重大进展。根据世界知识产权组织发布的全球创新指数，我国排名从2015年的第29位跃升至2019年的第14位。在量子信息、铁基超导、干细胞、合成生物学等方面取得一批重大原创成果，嫦娥四号首登月背，北斗导航全球组网，C919首飞成功，悟空、墨子等系列科学实验卫星成功发射。在不少领域我国已经进入世界前沿，前面没有样板可以模仿，只有自主探索，打造强大的原始创新能力，才能继续开辟新航线，发现科学的新大陆，真正实现科技自强。
尽管我国科技发展取得了前所未有的进步，但在不少高端核心的技术、工艺、元件、材料和装备等方面，仍然存在受制于人的短板和“卡脖子”的地方。在国际环境不确定性因素增加，逆全球化思潮泛起，单边主义抬头的背景下，单纯依靠引进与合作获取先进技术的模式存在重大隐患，一旦引进或合作的国家中止供应，就可能引发行业危机，甚至危及国家安全。美国制裁中兴、华为事件则直接暴露了我国高科技产业关键核心技术受制于人的软肋，只有将关键核心技术掌握在自己手里，才能真正实现科技自立。
二、基础研究是支撑科技自立自强的基石
基础研究是科学研究的基础，是提升原始创能力的“源头活水”，无论是在科技前沿领域开展自主探索，还是攻克“卡脖子”技术，都需要坚实的基础研究能力作为支撑。在新一轮科技革命和产业变革中，量子、信息、生命、新材料、新能源等领域需要科学理论的支撑，总体上遵循从科学理论到技术创新，再到产业革命的发展軌迹，科学理论出现重大突破从而引发技术飞跃和产业革命的例子不胜枚举。习近平总书记指出：我国面临的很多“卡脖子”技术问题，根子是基础理论研究跟不上，源头和底层的东西没有搞清楚。
（一）基础研究能力提升的传统路径
按研究内容科学研究传统上可划分为基础研究和应用研究。一般来讲，基础研究是为了增加人类对自然的认识，研究问题的提出多源于科学家的兴趣或好奇心，如对古代生物、高等数学、宇宙起源的研究，其不会直接带来经济效益。应用研究则是人类为了解决实际中的问题所开展的科学研究，虽然也丰富了人类对自然的认识，但应用研究的出发点是解决问题，是改善人类的生存状况，如对医药、建筑、能源、通信的研究，其可以直接带来经济效益。
传统路径的逻辑基础：从成果形式来看，基础研究成果常表现为一般的原则、理论或规律，并以论文的形式在科学期刊上发表或学术会议上交流;从研究主体来看，基础研究一般由科学家承担，因而过去国内普遍认为高等院校和科研院所才是基础研究的主力军;从研究特点来看，基础研究具有投资大、周期长、风险高的特点，且不能直接带来经济效益，具有明显的公益性，这使得企业对于基础研究投入缺乏热情，而更加青睐应用研究，基础研究需要政府等公共部门来干预和提供。因此，传统上提升基础研究能力的路径往往是推进高水平研究型大学和科研机构建设，加强基础学科建设，加大对基础研究资金的投入，加强对人才的培养等。
（二）传统路径的缺陷分析
传统路径虽有其逻辑上的合理之处，但也有明显缺陷：一是市场化创新主体缺失，没有形成打造多元化、多梯队国家战略科技力量的系统观点;二是要素投入主要概括为人力与资金两大类，对“物力”即大型科研仪器装备关注较少。三是对企业开展应用基础研究的抑制因素分析不够，缺乏有针对性的激励政策。
传统路径之所以存在缺陷，是因为其关于科学研究的二分法，将基础研究和应用研究隔离开来。在实践中，基础科学和应用研究是可以互动的，还有一类“应用激发的基础研究”。美国学者司托克斯曾设计了“巴斯德象限”模型，以微生物学之父巴斯德所做牛奶杀菌试验的例子阐释了“应用激发的基础研究”，说明科研过程中的认识世界和知识应用的目的是可以兼顾的。他用二维象限的方法，将平面划分为4个区域（见图2），每个区域对应一类科学研究。第一类指只受认知需求的引导，完全由好奇心驱动的基础研究，被称为波尔1象限;第二类指既受好奇心驱动，又面向应用目的的基础研究，被称为巴斯德2象限;第三类指仅仅追求应用，不追求学理的研究，被称为爱迪生象限;第四类指既没有探索目标，也没有应用目标的研究（侧重经验整理和技能训练）。按照司托克斯的观点，基础研究分为纯基础研究和应用基础研究。纯基础研究是为了推进知识的发展，是由好奇心驱动的，不考虑其成果应用的实际问题。应用基础研究是由解决实际问题产生的，主要为获得应用原理性新知识的独创性研究。
传统路径的缺陷使其不能适应当下的形势变化。第一，全球产业革命和科技变革不断加速，科学研究的创新周期进一步缩短。例如，我国移动通信领域在10年左右的时间里经历了3次迭代，很快由3G时代跃升至5G时代。第二，科学研究正在走向大科学、大交叉、大工程时代，前沿突破愈来愈依靠大型科学仪器装置的运用，重大科学基础设施的建设成为世界大国开展科技博弈与合作的新竞技场。例如，为拍摄首张“黑洞”照片，天文学家们动用了遍布全球的8个国家的毫米/亚毫米波射电望远镜，组成了一个所谓的“事件视界望远镜”。第三，我国头部科技企业逐渐具备跨越基础研究门槛的财力和动力。在《财富》发布的2020年全球500强企业榜单中，中国企业达到133家，蝉联榜首，平均销售收入达669亿美元，超过世界500强平均水平;不少头部科技企业迈入产业技术发展的世界前沿，开始探索未知领域。 （三）基础研究能力提升的新路径
基于对传统路径存在缺陷的分析，借鉴“巴斯德象限”这一模型，结合当前我国科技发展所面临的形势和任务，提升基础研究能力必须有新的路径设计：1.要针对基础研究投资大、周期长、风险高的特点，进一步加大政府对基础研究的投入與整合力度，打造多元化、多梯队的国家战略科技力量;2.推动重大科技基础设施与世界一流高等院校、科研机构、国家实验室等的紧密结合，夯实国家战略科技力量的物质基础;3.要积极鼓励企业开展应用基础研究，打通纯基础研究和纯应用研究之间的通道，激励企业，特别是头部科技企业进入“巴斯德象限”。
三、锻造国家战略科技力量，提升基础研究能力的对策建议
（一）构建主体多元化、多梯度的国家战略科技力量
国家战略科技力量代表了国家科技创新的最高水平，是国家创新体系的中坚力量，以国家实验室为代表的重大创新平台、高水平研究型大学、建制化的国家科研机构等都是国家战略科技力量的组成部分。近年来，国家战略科技力量的空间布局逐步清晰，即布局建设北京怀柔、上海张江、安徽合肥和粤港澳大湾区综合性国家科学中心，支持北京、上海、粤港澳大湾区形成科技创新中心。除了空间布局，还应对国家战略科技力量的组成进行合理的结构布局。
1.主体多元化
国家战略科技力量需要强化政府资源与市场资源的耦合协调，加强公益型创新主体与市场化创新主体的融通创新。国家战略科技力量不仅要包括世界一流高等院校和科研机构、国家重大创新平台等公益型创新主体，也应包括头部科技企业等的市场化主体。从国际经验来看，世界一流企业所具备的研究实力是完全可以在国家乃至世界科技创新中占有一席之地的。例如，美国电话电报公司创立的贝尔实验室，就不同于其他只专注于应用开发的企业研发机构，它既有基础研究又从事应用开发。在历史上，贝尔实验室一共获得8次诺贝尔奖（其中7次诺贝尔物理学奖，1次诺贝尔化学奖），先后设计了UNIX操作系统和C语言，发明了激光器、半导体、蜂窝式移动电话、光纤等。
因此，具备强大研发实力的头部科技企业、企业与高校院所联合设立的高水平研发机构，都应是国家战略科技力量的重要组成部分。世界一流高校、世界一流科研机构、头部科技企业三大创新主体的战略定位应互有侧重、相互协调。高等院校是纯基础研究的主力。科研机构要分类界定，既能自由探索科学前沿，又能面向特定目标。头部企业则应成为产业需求导向的应用基础研究的主力。公益型主体和市场化主体融通创新，打通基础研究和应用研究的双向链接，这是未来国家战略科技力量的发展趋势。
2.主体梯队化
如果说打造战略科技力量体现了我国作为世界科技大国的实力，那么战略科技力量的梯队化建设则是为了解决我国科技大而不强，发展不平衡的问题。“十三五”时期，我国科技实力跃上新的大台阶，已成为世界科技大国，不仅拥有世界上最大规模的科研队伍，而且研发经费支出达到2.21万亿元的天量规模，正在致力于建设世界科技强国。但也应看到，我国科技发展在不同学科、不同产业、不同地区都存在着不平衡、不协调的问题。例如，我国既在量子信息、铁基超导、干细胞、合成生物学等方面取得一批重大原创成果，又在芯片、光刻机、航空发动机、操作系统、工业机器人等方面存在明显短板。
结合我国科技发展的现实和资源布局，战略科技力量可以形成三级梯队。
第一梯队是国家实验室体系。国家实验室是体现国家意志、实现国家使命、代表国家水平，面向国际科技竞争的战略科技力量，是突破型、引领型、平台型一体化的大型综合性研究基地，主要面向世界科技前沿，从事基础性和战略性科研任务，解决事关国家安全和经济社会发展全局的重大科技问题。目前，我国科学技术部批准成立的国家实验室有5家，原批准立项的6家筹建中的国家实验室转为国家研究中心，此后不少省市为冲击国家实验室布局，开始参照国家实验室标准，依托本地优势科技资源来打造高水平实验室。
第二梯队，包括世界一流高等院校、世界一流科研院所、头部科技企业。公益型、研究型高等院校与科研机构，是开展基础研究、理论研究的中坚力量，是培养基础研究人才的摇篮，是众多创新平台的建设主体或参与单位，在完善我国基础研究学科体系，为各类创新主体供给基础研究人才方面发挥着不可替代的作用。头部科技企业具备强大的技术与产品研发团队，拥有较为成熟的商业盈利模式，已逐步具备开展应用基础研究的经济实力和科研实力;要在产业创新、前沿探索的过程中锻造自主领航能力，也急需企业加强应用基础研究能力。
第三梯队是前两个梯队的补充、延伸和融合，包括国家研究中心、国家重点实验室、国家技术创新中心、国家制造业创新中心、国家产业创新中心、国家医学中心等创新平台。这些创新平台有的是国家实验室的后备力量和重要补充，如国家研究中心;有的是产学研协同创新公共平台，既靠近创新源头，又靠近市场需求，以关键技术研发为核心使命，为产业提供源头技术供给，不与高校争学术之名、不与企业争产品之利，如国家技术创新中心;还有的是面向人民生命健康，旨在打造医学高地，提升整体和区域医疗服务能力，如国家医学中心定位为在疑难危重症诊断与治疗、高层次医学人才培养、高水平基础医学研究等方面发挥牵头作用。
（二）全面布局重大科技基础设施，夯实科研装备基座
1.重大科技基础设施是基础研究的核心装备
重大科技基础设施又称大科学装置，是由国家统筹布局，依托高水平创新主体建设的大型复杂科学研究装置或系统，是长期为高水平研究活动提供服务的国家公共设施。世界上比较著名的大科学装置有欧洲核子中心大型强子对撞机、日本超级神冈探测器、美国激光干涉引力波天文台等。重大科技基础设施不同于一般的科学仪器装备，其建设规模大、耗资多、周期长、技术难，建设与运营表现出很强的开放性和国际化，功能是探索未知世界、发现自然规律、实现科技变革，产出主要是科学知识和科技成果，需要长期稳定地运行和发展，才能实现预定的科学技术目标。 重大科技基础设施是打造国家战略科技力量的物质基础，为国家实验室体系提供了核心实验仪器设备支撑，也是建设世界一流高校院所、国家研究中心、国家重点实验室等重大创新平台的关键科学装备。我国现有的5家国家实验室全部建有重大科技基礎设施，有的甚至直接以重大科技基础设施来为实验室命名，如正负电子对撞机国家实验室、北京串列加速器核物理国家实验室、兰州重离子加速器国家实验室。重大科技基础设施是基础研究的核心装备，是大国重器。
2.重大科技基础设施与综合性国家科学中心一体化建设
综合性国家科学中心是指依托重大科技基础设施群，以提升基础研究水平、强化原始创新能力为主的大型开放式研发基地。综合性国家科学中心是重大科技基础设施的集聚区，目前国家已批复北京怀柔、上海张江、安徽合肥和粤港澳大湾区建设综合性国家科学中心。具体来看，北京已建成5MW低温核供热试验堆等重大科技基础设施7项，上海已建成高性能的中能第三代同步辐射光源等4项，合肥已建成稳态强磁场实验装置等3项3，粤港澳大湾区还建有国家超级计算广州中心、深圳国家基因库、中国（东莞）散裂中子源、惠州强流重离子加速器与加速器驱动嬗变研究装置、江门开平中微子实验站等多个装置。
成渝及武汉、西安等城市也在积极争创综合性国家创新中心，拥有或者在建一批重大科技基础设施，如脉冲强磁场装置、精密重力测量装置、高精度地基授时系统等。重大科技基础设施空间布局呈现出由东部沿海地区向中西部内陆地区积极扩展的趋势。
从以上空间布局态势来看，国内科教城市几乎都在积极谋划建设重大科技基础设施。城市建设重大科技基础设施的动力在于重大科技基础设施不仅是基础研究的平台，还能给所在城市带来明显的经济和社会效益。例如，设施建设直接带来的投资、带动高水平研究人才和机构的集聚，进一步强化原有科技资源优势，孕育一批诺奖级或产业前景广阔的科技成果，设施成为城市标志性工程，提升城市美誉度和影响力，丰富和优化城市创新生态和创新网络等。建设重大科技基础设施带来的经济与社会红利，已成为国内大城市在新一轮竞争之中所竞相追逐的要素资源。
（三）支持头部科技企业开展应用基础研究
1.抑制企业基础研究热情的成因
头部企业对基础研究普遍缺乏热情，这可以从“市场失灵”、创新生态、高风险三方面找到原因。（1）基础研究的公益性带来“市场失灵”。基础研究主要表现为知识的生产，知识具有非排他性，即一家公司使用不能排除另一家公司使用，对知识的私人投资回报低于社会回报，企业的基础研究成果很容易溢出或被其他企业“搭便车”。（2）企业缺乏开展基础研究的创新生态。长期以来，我国基础研究活动、基础研究投入、基础研究人才、大型仪器设备、学术交流网络都集中在体制内的高等院校和科研机构，这使得企业在基础研究上缺人才、缺设备、缺信息，难以越过基础研究的门槛。（3）基础研究具有创新周期长、研发投入大和结果高度不确定的特点，使得企业面临较大的风险。在“互联网+”不断引爆商业模式创新的当下，国内企业更关注的是短期内流量的增长、规模的扩张和商业价值的快速变现，对长周期、重投入、高风险的基础研究缺乏兴趣。根据OECD数据，2016年中国企业基础研究支出占企业研发总支出的比值仅为0.2%，而美国、日本企业则达到了6%和7.5%，韩国企业甚至接近12%。
2.激励企业开展应用基础研究的建议
针对基础研究的公益性和高风险的特点，国家相关部门应制定鼓励企业开展基础研究的针对性政策，降低企业的研发成本和风险：对企业基础研究方面的投入实行税收优惠，具体操作上建议加大企业基础研究支出的所得税加计扣除比例，对企业购置大型科研设备给予增值税优惠;将各类国家基础研究计划向企业开放，鼓励企业联合高校院所承担国家重大科技专项、国家重点研发计划和自然科学基金项目，支持头部科技企业走出去参与国际大科学计划和大科学工程;通过“悬赏”“揭榜制”等创新科技计划资助方式，引导企业和高校院所共同开展“卡脖子”技术攻关。
针对企业在基础研究创新生态方面的短板，推进产学研深度融合，在基础研究、技术创新和产业化之间建立起有效链接，构建基础研究支撑产业创新、产业创新反哺基础研究的科技创新大循环。鼓励企业与高校院所联合打造实验室、技术中心等创新平台，共同组建产业技术研究院、产业创新联合体等新型研发机构。推动大型仪器设备、重大科学基础设施向企业开放共享。支持企业参与重大科技基础设施、国家实验室建设。构建高校与企业人才联合培养、双向交流的长效机制，支持企业参与各类科研学术交流活动，获取科技前沿动态信息，帮助企业有效融入科研创新网络。
（作者：武汉市科技发展促进中心副主任，研究员）
1. 玻尔，丹麦著名物理学家，是近代原子物理学的重要奠基人。
2. 巴斯德，法国微生物学家，巴氏消毒法发明人。
3. 根据中国科学院重大科技基础设施平台及国家发展和改革委员会网站相关资料整理。